(57)【要約】フィルタハウジング内に収容された環状フィルタ要素を有するフィルタ装置を提供する。フィルタ要素の端面には、スリットによって分離され、両側に支持面を形成する２つの封止壁を有する封止要素が設けられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のフィルタ要素（１）を有し、特に、エアフィルタに例示されるガスフィルタである、フィルタ装置であって、
洗浄すべき液体を径方向に流すことができるフィルタ媒体本体（２）と、
前記フィルタ要素（１）を収容するフィルタハウジングのハウジングコンポーネント（１３）に対して封止するように前記フィルタ媒体本体（２）の端面に配置された少なくとも１つの封止要素（１１）と、を備え、
前記封止要素（１１）は、少なくとも１つのスリット（２３）を備え、
前記ハウジングコンポーネント（１３）の受容溝（１５）が、前記封止要素（１１）を横切って係合するとともに、前記ハウジングコンポーネント（１３）の支持リブ（２０）は前記スリットへ突出するように構成され、
前記封止要素（１１）は、支持壁（２１，２２）を備え、
前記支持壁（２１，２２）は、前記スリットに面する側と、前記スリットの反対側に面する側とに、支持面を形成する前記スリット（２３）を備え、
前記支持面において、受容溝（１５）の側壁（１６，１７）または支持リブ（２０）が、それぞれ、フィルタ要素（１）の縦軸（９）からみて径方向に支持されることを特徴とする、フィルタ装置。
【請求項２】
前記受容溝（１５）の前記側壁（１６）の端面が、軸方向の支持力を伝達するように前記封止要素（１１）に支えられることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記受容溝（１５）の前記側壁（１６）は、前記支持リブ（２０）よりも大きな軸方向の延長部を有することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記受容溝（１５）の径方向内側に位置する前記側壁（１６）は、その端面が前記封止要素（１１）で軸方向に支持されていることを特徴とする請求項２または３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記フィルタ要素（１）は、前記フィルタ媒体本体（２）の内側に中央管（４）を備え、
前前記中央管（４）に、前記封止要素（１１）に接続された支持環（６）が接続され、特に、前記支持環（６）が、前記封止要素（１１）の部材に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記支持環（６）は、前記中央管（４）から径方向外側へ向けて延びていることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記支持環（６）は、前記中央管（４）と一体部品として形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記封止要素（１１）は、少なくとも部分的に前記支持環（６）を覆うことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記支持環（６）は、グリッド開口部を有するグリッド構造を含むことを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記支持環（６）は、少なくとも、前記封止要素（１１）においてその端面が軸方向に支持された前記受容溝（１５）の前記側壁（１６，１７）まで、径方向に延在する、請求項２から９のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記支持壁（２１，２２）が画定する前記スリットの領域内において、前記封止要素（１１）は、支持要素を持たないこと特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記封止要素（１１）の全ての支持壁（２１，２２）が前記中央管（４）の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記スリット（２３）に面する側の前記支持壁（２１，２２）の前記側部が、それぞれ、前記支持リブ（２０）に密封して支えられ、
前記スリット（２３）の反対側に面する側の前記支持壁（２１，２２）の前記側部が、それぞれ、前記受容溝（１５）の前記側壁（１６，１７）へ密封して支えられることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、エアフィルタに例示されるガスフィルタのような請求項１の前提部に記載のフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０  ２００９  ００８  ４５０号明細書は、内燃機関の吸入空気の濾過に使用されるフィルタ装置を開示している。フィルタ装置は、フィルタハウジング内に収容される環状フィルタ要素を含む。フィルタ要素は、端面に端部平板を有するフィルタ媒体本体と、支持フレームとして内側に位置する中央管とを備える。封止要素は、端部平板と一体的に形成され、軸方向に突出した２つの封止ビードを備え、ハウジング構成要素の底面側の突起が突出する中間に位置するスリットを有する。補強プレートは、端部平板に一体化され、端部平板の封止材によって完全に覆われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、端面領域において未処理側と清浄側との間の密封が長期間維持されるように、簡単な構築手段で環状フィルタ要素を有するフィルタ装置を構成することである。
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴を有する本発明により解決される。従属請求項は、さらなる発展形を提供する。
【０００５】
本発明によるフィルタ装置は、ガス濾過、特に内燃機関の吸入空気の濾過に適切に用いられる。しかしながら、液体媒体の濾過のための他の実施形態も可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
フィルタ装置は、濾過の行われるフィルタ媒体本体を有する環状フィルタ要素を備える。フィルタ媒体本体によって環状に囲まれた内部が、清浄な流体を軸方向に排出可能な清浄な空間を形成するように、フィルタ媒体本体に洗浄すべき流体が径方向に、好ましくは外側から内側への径方向に流される。フィルタ媒体本体は、好ましくはベローズとして実施され、封止用の端部平板が、フィルタ媒体本体の少なくとも１つの端面、好ましくは両方の対向する端面に配置される。
【０００７】
組み立てられた状態では、フィルタ装置のハウジング構成要素、例えば清浄側の流体コネクタが、フィルタ要素の端面に配置された封止要素に支えられる。封止要素は、２つの隣接する支持壁または支持ビードを含み、フィルタ要素を横切って係合するハウジング構成要素の支持リブが、それらの間に配置されるスリットへ向けて突出する。支持リブはハウジング構成要素の受容溝内に配置され、受容溝はハウジング構成要素の２つの側壁によって画定され、２つの側壁は、フィルタ要素の長手方向軸線に対して径方向に互いに離間して配置される。
【０００８】
封止要素の支持壁は、中間に位置するスリットに面する側と、スリットの反対側に面する側とに、それぞれ支持面を形成し、その支持面において、受容溝の側壁と受容溝へ突出した支持リブとが、それぞれ径方向に支持される。したがって、ハウジング構成要素が取り付けられる封止要素には、合計で少なくとも４つの支持面が存在し、各支持面は同時に封止面を形成するため、全体として、フィルタ要素の外側の未処理側と清浄側との間の高水準で永久的な密封が保証される。好ましくは、スリットに面する支持壁のそれぞれの側および／またはスリットの反対側に面する支持壁のそれぞれの側によって形成される少なくとも２つの封止面が存在するため、それぞれ、１つの径方向封止が形成される。
【０００９】
一実施形態では、スリットに面する支持壁のそれぞれの側は、支持リブに密封して支えられる。これに代えてまたはそれに加えて、スリットの反対側に面する支持壁のそれぞれの側は、受容溝の側壁に密封して支えられる。
【００１０】
本発明による支持および封止の概念では、特に楕円またはスタジアム形状の断面を有するフィルタ要素が適している。しかしながら、円形の断面を有するフィルタ媒体本体での使用も可能である。フィルタ媒体本体の折り目の端部は、互いに平行に延在する、または互いに収斂するように延在することができる。
【００１１】
ハウジング構成要素は、支持壁の支持面において概ね径方向にのみ支持されるが、ハウジング構成要素と封止要素との間の軸方向において、力が働いていないか、またはわずかのみ働く。支持壁では、取り付けられたハウジング構成要素の軸方向の支持作用が働かないので、支持壁は対応する軸方向の強い力から解放されるとともに、そのような軸方向の力に起因する構成要素の損傷の危険はなくなる。
【００１２】
受容溝は、両方の支持壁に係合するため、受容溝の側壁の内側が支持壁の外側に支えられており、さらに、スリット内に突出する支持リブが封止要素の支持壁の両内側に接する。支持壁における支持面と、受容溝の側壁または支持リブと、の間の対応する接触を保証するように、支持壁は、受容溝内に隙間なく径方向に配置される。
【００１３】
有利な効果を有する実施形態では、受容溝を画定する側壁の端面は、封止要素に支えられているが、支持壁からは離間しており、この受容溝の側壁を介して、軸方向の支持力が、取り付けられた構成要素とフィルタ要素との間で伝達される。径方向の封止作用と軸方向の支持作用との空間的分離および機能的分離によって、支持壁の側方支持面における封止機能と、受容溝の側壁の端面を介する軸方向支持機能とが保証される。封止要素の領域において、受容溝の側壁は、その端面で封止要素の径方向の延長部に支えられている。有利な点として、受容溝の径方向内側に配置された側壁は軸方向の支持を行い、加えてまたは代わりに、受容溝の径方向外側に配置された側壁を介した封止要素における軸方向の支持も可能である。
【００１４】
端部平板および封止要素は、別個の構成要素として具体化することができ、ここで、封止要素は、端部平板と便宜的に接続されるか、端部平板上に接触して設置される。封止要素は、例えば、端部平板上に配置されるか、またはさらなる実施形態では、発泡、射出成形、またはキャスティングによって端部平板に取り付けられる。
【００１５】
別の実施形態では、端部平板および封止要素は、例えば共通のキャスティングまたは発泡プロセスによって製造される共通部品として構成される。
【００１６】
さらに有利な効果を有する実施形態によれば、ハウジング構成要素とフィルタ要素との間の軸方向支持力が伝達される受容溝の側壁は、受容溝内に配置されるとともに、組み立てられた状態において封止要素の支持壁の間のスリットに係合する、支持リブよりも大きな軸方向延長部を有する。支持リブと比較して大きな受容溝の軸方向の延長部は、支持リブを通るのではなく受容溝を介して、軸方向の支持力の全てが、またはその大部分が、伝達されることを保証する。
【００１７】
さらなる適切な実施形態によれば、フィルタ要素には、フィルタ媒体本体の内側に支持フレームを形成する中央管が設けられるとともに、長手方向および周方向の支柱が備えられ、その支柱の間に濾過される流体の流れのための開口が形成される。中央管には、封止要素の台座であるか、または封止要素に埋め込まれた、支持環が設けられる。有利な効果として、支持環は、径方向外側の中央管の端面に延在し、フィルタ要素の動作時に作用する軸方向の力を中央管に導くことができる。このようにして、封止要素、特に径方向封止作用が発生する支持壁の領域および中間に位置するスリットの領域では、軸方向の支持力によって封止要素が負荷されたり変形されることはない。支持力は、ハウジング構成要素から支持環に伝達されるとともに、支持環から中央管に伝達される。
【００１８】
支持環は、好ましくは、中央管とともに一体部品として形成される。中央管および支持環は、射出成形されたプラスチック部品として具体化することができる。さらに、支持環が中央管から分離した実施形態が考えられ、この場合、軸方向に作用する力を中央管に伝達することができるように、支持環が中央管に取り付けられる。
【００１９】
さらなる有利な効果を有する実施形態によれば、封止要素は、支持環を少なくとも部分的に、場合によっては完全に覆う。封止要素の着座しているフィルタ媒体本体の端部領域が、封止要素によってその径方向内側および径方向外側を横切って係合されるように、封止要素を構成することができる。支持環は、封止要素の封止材が充填されたグリッド開口部を有する、グリッド構造を含むことができる。このようにして、支持環と封止要素との間の固定された接続が製造される。
【００２０】
さらなる適切な実施形態によれば、封止要素は、支持壁が画定するスリットの領域において支持要素を含まない。支持壁固有の剛性は、受容溝の側壁またはハウジング構成要素の支持リブと径方向で接触する封止機能に対して十分な大きさがあり、この実施形態の支持壁は、支持壁固有の剛性のみによって適切な位置に保持される。一方では支持壁の間のスリットへ突出する支持リブが、もう一方では支持壁の外側と接する受容溝の側壁が、支持壁とともに封止要素を安定させる。
【００２１】
支持環は、少なくとも、受容溝の側壁が軸方向の支持作用のためにその端面が封止要素に支えられている、封止要素の位置まで径方向に延在している。受容溝の側壁が端面で封止要素を負荷する位置をさらに越えて、例えば、第１の支持壁まで、またはスリットまで、または第２の支持壁まで、支持環を径方向に延ばすことが適切であり得る。
【００２２】
さらに別の適切な実施形態によれば、封止要素の全ての支持壁は、中央管の径方向外側に配置される。支持壁は、特に、フィルタ媒体本体に直接配置される。
【００２３】
さらなる利点および適切な実施形態が、追加の請求項、図の説明、および図面から得ることができる。これは以下に示される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】フィルタ媒体本体の内側に、軸方向に突出した支持環が一体部品として形成された中央管を備える環状のフィルタ要素を示す斜視図である。
【図２】図１のフィルタハウジングおよびフィルタ要素を有するフィルタ装置の、出口ソケットにおける組み立て過程を示す図である。
【図３】図２の装着状態に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面中の同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００２６】
図１には、例えば内燃機関のエアフィルタ用のガス濾過に使用できるフィルタ要素１が示されている。フィルタ要素１は、環状に構成されており、この実施形態では、長手方向側が真っ直ぐに形成されているか、または外向きに最小の湾曲のみで形成された、非常に細長い楕円形の断面を備える。フィルタ要素１は、洗浄すべき流体の濾過が行われる箇所が環状に閉じたフィルタ媒体本体２を含む。フィルタ媒体本体２は、流体が径方向において外部から内部へと流れるため、フィルタ媒体本体２の内部には、フィルタ要素１の縦軸９の方向において、清浄化された流体が軸方向に排出される清浄側が形成される。内部３は、支持グリッドを形成するとともに、フィルタ媒体本体２の内側に支えられ、好ましくは射出成形されたプラスチック部品として具体化された、中央管４によって覆われる。内部は、図示されていない下端面において、端面においてフィルタ媒体本体を覆う閉じた端部平板によって画定される。
【００２７】
支持環６は、中央管４とともに一体部品として形成されるとともに、径方向に延在し、中央管９の端面の径方向外側に置かれる。支持環６は、内側３に面する径方向内側に位置する側で中央管４に接続され、特に中央管４とともに一体部品として形成される。
【００２８】
支持環６には、複数の切欠きを有するグリッド構造が設けられている。支持環６のこれらの切欠きは、支持環６に配置された封止要素１１の封止材を収容するのに役立つ。封止要素１１は、支持環６上に射出成形または発泡される。封止材は、例えば、ポリウレタンフォーム（ＰＵフォーム）である。封止材が支持環６のグリッド構造の切欠き内に入り込むため、封止要素１１と支持環６との間の固定された取外し不可能な接続が保証される。有利な効果として、支持環６が、封止要素１１の封止材によって完全に外側方向に覆われる。
【００２９】
また、図２および３において、清浄化されたガスのための出口ソケット１３とフィルタ要素１を収容するためのフィルタベースハウジング１２とを含むフィルタハウジング内にフィルタ要素１を備える、特にガス濾過のためのフィルタ装置１４が示される。フィルタベースハウジング１２は、出口ソケット１３上に配置することができるとともに、そこに接続することができる。明確化のために、図２では、フィルタ装置１４の構成要素の一部を分解図で示し、図３には設置された状態を示す。
【００３０】
支持環６において封止要素１１は、端部平板５と一体部品として形成されており、端面においてフィルタ媒体本体２のフィルタ媒体の端部の領域を覆い、径方向内方および径方向外側を横切って係合する。
【００３１】
出口ソケット１３の底面には、互いに間隔を空けて同心円状に径方向に延在する側壁１６および１７によって径方向に画定された受容溝１５が設けられている。受容溝１５の内側に位置する底部において、径方向において受容溝の中央に位置する支持リブ２０が一体的に形成されている。支持リブ２０の軸方向延長部は、受容溝を画定する側壁１６および１７の軸方向延長部よりも小さい。
【００３２】
封止要素１１には、２つの支持壁２１，２２が一体的に形成され、その間にスリット２３が位置している（図２）。２つの支持壁２１および２２は、互いに同心円状にかつ間隔を空けて延在する。スリット２３は、出口ソケット１３の受容溝１５内の支持リブ２０を受け入れるためのものである。図３の装着状態では、受容溝１５の側壁１６，１７は、支持壁２１，２２の側面に支えられる。このように、スリット２３内へ突出する支持リブ２０とともに、封止要素１１とハウジング構成要素１３との間の合計４つの支持面が径方向に設けられる。すなわち、合計４つの支持面が、側壁１６，１７の内側と支持壁２１，２２の外側との間それぞれに、および、支持リブ２０の側面と支持壁２１，２２の内側との間それぞれに設けられる。支持壁２１および２２を、少なくとも最小限に径方向の外側方向に向けるように、受容溝１５の側壁１６と１７との間の径方向の間隔が、スリット２３内に突出する支持リブ２０とともに設計され、隙間のない受け入れ（ｃｌｅａｒａｎｃｅ−ｆｒｅｅ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）と、支持壁２１，２２と受容溝１５内の対応する面との間の径方向の接触とが提供される。封止要素１１とハウジング構成要素１３との間の４つの支持面のうちの少なくとも２つは、封止面を同時に形成するとともに、フィルタ要素の端面と出口ソケット１３との間の気密接続（ｆｌｏｗ−ｔｉｇｈｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を保証する。封止面を形成するように、封止要素１１の一方の側は、好ましくは、側壁１６，１７またはハウジング構成要素１３の支持リブ２０に正面から接する。受容溝の側壁１６，１７、または支持機能を有するが封止機能を有さない支持リブ２０の側部は、例えばリブを設けることができる。
【００３３】
図３の装着状態では、受容溝１５の径方向内側に位置する側壁１６は、封止要素１１の径方向または水平方向に延在する部分に、端面で接している。封止要素１１において、したがってフィルタ要素１において、出口ソケット１３は、側壁１６によって軸方向に支持される。側壁１６は、支持壁２１の外側に位置する側に直接配置され、側壁１６の端面は支持壁２１に負荷を与えず、封止要素１１の水平方向または径方向に延在する部分に負荷をかける。支持環６は封止要素１１の径方向部分に一体化されているので、中央管４へと力を伝達する支持環へと軸方向の支持力が伝達される。このようにして、フィルタ媒体本体２の端面が確実に軸方向の支持力から解放される。また、支持壁２１，２２は軸方向の支持機能を果たさないが、出口ソケット１３において側壁１６，１７に対する封止機能のみを果たす。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2019519363.tif 000007
2019519363.tif 000008
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